盧源
鋼琴的琴鍵設計,每一組都由7個白鍵和5個黑鍵組成。白鍵對應的就是哆來咪發(fā)唆拉西,那為什么還要有黑鍵呢?
話說在古希臘,畢達哥拉斯學派發(fā)現(xiàn),當琴弦的長度成較小的整數(shù)之比時,彈撥琴弦會出現(xiàn)和聲。弦的長度比為2:1時,是最和諧的八度音程;長度比為3:2時,是第二和諧的五度音程;長度比為4:3時,是四度音程。八度音程如此和諧,以至于我們對相差八度的高音音符與低音音符的感覺是“相同”的。
畢達哥拉斯學派還發(fā)現(xiàn),音調(diào)相加對應的是比例相乘。例如,他們知道一個五度加上一個四度就等于一個八度,這是因為3/2×4/3=2。
那么,能不能通過將八度分成相等的音級來使五度、四度都包括在內(nèi)呢?畢達哥拉斯學派的信徒們不斷嘗試,但一直沒有成功??磥?,這個問題的答案是——不可能。
我們現(xiàn)在知道,他們的嘗試注定會失敗。因為3/2的整數(shù)次方不可能等于2的整數(shù)次方,所以無論將多少個五度相加,永遠不可能得到八度。將四度相加也一樣。
傳統(tǒng)的中國音樂將八度音程分為宮商角徵羽5個音級,相當于哆來咪唆拉,而中國音樂人也曾經(jīng)嘗試用純五度的循環(huán)來構(gòu)建音階,結(jié)果陷入了同樣的困境??梢哉f,這個問題同時困擾了中外音樂界。
令人驚奇的是,16世紀末,中國的朱載堉和荷蘭的西蒙·斯蒂文幾乎同時提出了相同的折中解決方案,就是用一個八度的12等分(半音)來構(gòu)建音階。其中的五度是2的7/12次方,約等于1.498,與純五度的3:2(就是1.5)非常接近。12個這樣的五度,恰好能構(gòu)成7個八度,這個由相等半音構(gòu)成的體系,就是十二平均律。
回過頭再看看鋼琴琴鍵,每一組的7白5黑12個鍵就是12個音級。從哆往后7個鍵是唆,它就是剛才說的2的7/12 次方,對應一個五度;從哆往后12個鍵就是下一個哆,對應一個八度。
如今,在吉他等樂器的琴格布局中,也可以看到十二平均律的應用。將手指從一個琴格滑到下一個琴格,就會將振動琴弦的長度改變一個八度的12等分。
從數(shù)學的角度來看,十二平均律的基本比例2的1/12次方是一個無理數(shù)。但是,畢達哥拉斯學派不承認無理數(shù),他們認為這樣的數(shù)是“無理的”“荒謬的”。難怪他們搞不出十二平均律。
畢達哥拉斯學派認為不可能的無理數(shù),解決了困擾人們多年的一個音樂問題。